液晶テレビを壁掛けにして倒壊しない?2×4材は何インチまで大丈夫?

液晶テレビを壁掛けにして倒壊しない?2×4材は何インチまで大丈夫?

回答:

50インチクラスまではディアウォールで柱を普通に作ればOK、60インチクラスなら壁際にぴったりつけること

解説

液晶テレビや有機ELテレビは薄型ですので、壁掛けテレビにしている方も増えてきています。

しかし、賃貸やマンション住まいの方は壁に穴をあけるわけにもいかず、壁際に柱を立ててテレビ掛けを固定する方法が有望です。

ディアウォールやラブリコを使って、テレビをフックで掛けて収納するとした場合、

50インチクラスでも20kg程度、60インチクラスになれば30kg弱に達するものを掛けられるのか...

テレビの重量で倒壊しないか心配です。そこで、構造計算を行っていけそうかどうか一覧にしました。

薄型テレビを柱に掛ける

市販のテレビ用のモニターアープは十分に重量に耐えますので、そこは無視できます。

一方で、2×4材(ツーバイフォー材)を床と天井に突っ張って、横板をつけてテレビ掛け金具を固定する場合、テレビの重みで突っ張り部が滑る力、つまり倒壊する力がかかる可能性があります。

まず、50インチのテレビの重量を20kgとし、フックの出っ張る長さと固定部の高さをいろいろと変化させて、倒壊する力を計算してみます。

計算の根拠

2×4材を突っ張る天井高さは2,400mmとします。張り出し長は、フック固定部からテレビを掛けるところまでの直線距離です。横板のたわみは計算上は無視します。

倒壊する力はどこまで耐えれば良いかを考えるにあたり、

ディアウォール一本の突っ張りの力→10kg

ディアウォールと天井の摩擦係数→0.5

とし、10kg×0.5=5kg (49N; ニュートン)の力を計算上の限界とします。

表の中の単位はNです。

50インチテレビの試算結果

フックの張り出し長さ フックの床からの位置600mm 1,200mm 1,800mm
SPF 2×4 100mm 9.1 12.2 9.1
300mm 27.5 36.7 27.5
500mm 45.9 61.2 45.9

ここでは49Nが計算上の限界です。その点でみると、天井、床からいずれも遠い、中間高さ1,200mmの位置に、オーバーハング状態のフック張り出し長500mmでテレビを掛けると61.2となり、49Nは超えて倒れやすくなります。

床から1,200mm→1.2メートルですから、普通に作ってしまいそうな高さですね。

実際は安全率を見ておく必要があり、半分の約24Nぐらいをボーダーラインとしたいところです。

そうすると、500mmも張り出すアーム型のテレビ掛け金具では倒壊の恐れが出てきます。

実際はどうなのか

実際には、壁掛けの時に2×4材は2本以上立てて、テレビを支えると思います。

すると1本あたりの滑りの力は半分になります。

一方で、必ず10kg以上の力で突っ張れるとは保証できないこと、

天井とディアウォールの摩擦係数も0.5は理想的すぎるため、やはり上記の表程度の判断が安全です。

60インチテレビの試算結果

次に、テレビの重量が30kgであるときの試算です。

フックの張り出し長さ フックの床からの位置600mm 1,200mm 1,800mm
SPF 2×4 100mm 13.7 18.3 13.7
300mm 41.3 55.1 41.3
500mm 68.9 91.8 68.9

柱に対しぴったりと添わせる、100mmぐらいの出っ張りなら、倒壊の心配はほとんどありません。

300mmぐらい出っ張ると、値は最低でも41.3ですので余裕がなくなります。それ以上は倒壊しやすくなります。

横板の耐久性

壁掛けの金具をつけるとき、柱の間に横板を渡して、そこに取り付けることは多いと思います。

前半の計算では横板のたわみは一旦無視しました。

では、横板のたわみも見積もってみます。

横板にかかる重量を20kgとし、背板の中間にすべての重さが掛かったと計算上は仮定して、計算値を早見表にしました。

単位はmmです。

板厚 横幅600mm 横幅900mm 横幅1200mm 横幅1820mm
SPF
高さ89mm
1×4 (19mm) 0 0.2 0.6 2.1
2×4 (38mm) 0 0.1 0.3 1.1
SPF
高さ184mm
1×8 0 0 0 0.2
2×8 0 0 0 0.1

上記の表の応用として、背板の高さ(板の幅)を2割減らすと、たわみ量はおよそ2倍になる関係があります。

1820mm(6フィート)のSPF材の両端を固定する場合、20kgのテレビ重量に対し2×8や1×8などの大型の板を使えば、下向きのたわみは気にならない程度(1.1mm)におさえられます。

テレビ掛けの板への固定部、テレビの固定部の位置関係によっては、テレビの重量で横板が前にむかってたわむことも考えられます。

板厚があるか、板幅があるものを選ぶほうが良いです。

全体の注意点

上記の計算の条件として注意して欲しいのは、10kg以上の力で突っ張るという前提です。

ディアウォールは施工の位置、木材のサイズによって突っ張りが不安定になることはよくあります。

突っ張る天井と床には、下地があり頑丈な箇所を選び、安全な柱を立てるようにしてください。

突っ張りに不安がある場合は、ラブリコアジャスターを使うほうが良いです。

ラブリコは材料が持つ範囲で突っ張りを自由に強めることができます。

テキストのコピーはできません。